การใช้ Home Assistant ควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบเดินสายไฟ

ในบทความนี้ เราจะสร้างระบบควบคุมการเปิดปิดอุปกรณ์ไฟฟ้า ในที่นี้ เป็นหลอดไฟจำนวน 4 ดวง โดยใช้โทรศัพท์สมาร์ทโฟนหรือคอมพิวเตอร์หรือทั้งสองอย่างเป็นตัวสั่งการผ่าน Local IP Address โดยใช้ Home Assistant เป็นตัวคอนโทรลเลอร์ ดังนั้น อุปกรณ์ที่เราต้องการใช้งานคือ (1) Raspberry Pi 3  จำนวน 1 ตัว (2) รีเลย์แบบ 4 Channel Relay  จำนวน 1 ตัว (3) สายไฟ จัมเปอร์ ผู้-เมีย jumper wire Dupont cable จำนวน 6 เส้น ดังรูปข้างล่างนี้ เมื่อได้อุปกรณ์ครบถ้วนแล้ว เราจะต้องติดตั้งระบบปฏิบัติการ Raspbian ลงบน Micro SD Card ของ Raspberry Pi 3 ตามขั้นตอนในบทความในหัวข้อ การติดตั้ง Raspbian บน Raspberry Pi แบบไม่ต่อจอภาพ  หรือตามบทความในหัวข้อ การติดตั้ง Raspbian บน Raspberry Pi แบบต่อจอภาพ  และจะต้องติดตั้งโปรแกรม Home Assistant ตามบทความในหัวข้อ การติดตั้งโปรแกรม Home Assistant  ให้เรียบร้อยเสียก่อน  เราจึงจะสามารถเริ่มต้นสร้างระบบโฮมออโตเมชั่นควบคุมการเปิดปิดไฟด้วยโทรศัพท์มือถือหรือคอมพิวเตอร์ โดยมีขั้นตอนง่ายๆ ดังต่อไปนี้

1.   เริ่มต่อวงจรตามรูปข้างบนนี้ โดยต่อสายจัมเปอร์ จาก Raspberry Pi3 ไปยัง Relay  โดยเราจะเลือกใช้ (General Purpose Input Output) GPIO4, GPIO17, GPIO27, GPIO22 ของ Raspberry Pi4 เชื่อมต่อไปยัง 4 Channel Relay ดังรูปข้างล่างนี้ 

2.   เมื่อต่อวงจรตามรูปข้างบนนี้ เสร็จเรียบร้อยแล้ว เริ่มจ่ายไปเข้า Raspberry Pi3 โดยเสียบสาย Micro USB เข้าพอร์ท Micro USB ของ Raspberry Pi3 แล้วตรวจสอบหมายเลข IP ของ Raspberry Pi 3 โดยเรียกโปรแกรม Wireless Network Watcher  (ดูวิธีติดตั้ง Wireless Network Watcher ได้ ที่นี่) จะปรากฏจอภาพแสดงหมายเลข IP ปัจจุบันของ Raspberry Pi ดังรูปข้างล่างนี้ ในที่นี้คือ 192.168.1.236

3.   ทดลองเรียกโปรแกรม Google Chrome หรือ Microsoft Edge ออกมาใช้งาน แล้วป้อน URL คือ http://192.168.1.236:8123  (1) จะปรากฏจอภาพเริ่มต้นของโปรแกรม Home Assistant ดังรูปข้างล่างนี้

4.   เริ่มแก้ไขคอนฟิกเกอร์เรชั่นของ Home Assistant โดยเรียกโปรแกรม WinSCP ออกมาใช้งาน (ดูวิธีติดตั้งและการตั้งค่าเริ่มต้นของโปรแกรม WinSCP ได้ ที่นี่) แล้วไปยังโฟลเดอร์ /vat/opt/homeassistant  (2) จะปรากฏจอภาพข้างล่างนี้

5.   ดับเบิ้ลคลิกไฟล์ configuration.yaml (3)  หรือคลิกขวา บนชื่อไฟล์ configuration.yaml (3)  แล้วเลือกคำสั่ง Edit (4) จะปรากฏจอภาพข้างล่างนี้

6.   ซ่อนข้อความแนะนำต่างๆ โดยค้นหาและพิมพ์เครื่องหมาย # นำหน้าหัวข้อ introduction: (5) ดังรูปข้างบนนี้

7.   ไปยังท้ายสุดของไฟล์ แล้วพิมพ์ข้อความ (6) เพิ่มเติมเข้าไปในไฟล์ ดังรูปข้างล่างนี้ เนื่องจาก Home Assistant ถูกสร้างจากภาษา Python การกำหนดย่อหน้าในไฟล์มีความสำคัญมาก หากกำหนดย่อหน้าไม่ถูกต้อง จะทำให้โปรแกรมไม่สามารถทำงานได้ อนึ่ง แต่ละเช็คชั่นจะต้องมีย่อหน้าโดยใช้ช่องว่างจำนวน 2 ช่อง เยื้องจากย่อหน้าที่แล้ว จึงจะทำให้โปรแกรมทำงานอย่างถูกต้อง แล้วจึงใช้คำสั่ง File => Save (7) แล้วปิดหน้าต่าง โดยคลิกปุ่ม Close (8)

สังเกตุว่ามีการระบุเซ็คชั่นเป็น Switch:  ซึ่งเป็นสวิทช์สำหรับใช้ควบคุมการเปิดปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ เซ็คชั่น Platform: มีการกำหนดเป็น rpi_gpio ซึ่งบอกให้โปรแกรม Home Assistant ใช้พอร์ท GPIO ของ Raspberry Pi เซคชั่น Ports: ใช้สำหรับระบุหมายเลขพอร์ท GPIO ที่ต้องการควบคุม ในที่นี้คือ GPIP 4 สำหรับสวิทช์ตัวที่ 01 , GPIO 17 สำหรับสวิทช์ตัวที่ 02, GPIO 27 สำหรับสวิทช์ตัวที่ 03  และ GPIO 22 สำหรับสวิทช์ตัวที่ 04 

8.   กลับไปยังหน้าต่าง Google Chrome หรือ Microsoft Edge แล้วคลิกปุ่ม (9) (รูปข้างบนถัดขึ้นไป) จะปรากฏดังรูปข้างล่างนี้

9.   เริ่มรีสตาร์ท Home Assistant ใหม่ เพื่อให้การแก้ไขคอนฟิกเกอเรชั่นมีผล โดยคลิกปุ่ม Services  (10) แล้วเลือก homeassistant  (11) จากแถบรายการ Domain แล้วเลือก restart  (12) จากแถบรายการ Service แล้วคลิกปุ่ม CALL SERVICE  (13) เพื่อเริ่มระบบใหม่ แล้วคลิกปุ่ม States  (14) จะปรากฏดังรูปข้างล่างนี้

10.  คลิกปุ่ม < (15) เพื่อซ่อนแพแนล(Panel) จะปรากฏดังรูปข้างล่างนี้ เราสามารถทดลองเปิดปิดการทำงานของ Relay ทั้ง 4 แชนแนล เพื่อตรวจสอบความถูกต้อง เราสามารถใช้โทรศัพท์มือถือ เปิด URL ดังกล่าวออกมาควบคุมการเปิดปิดดวงไฟได้เช่นเดียวกัน หากเราเปิดไฟด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ สถานะของการเปิดไฟจะไปปรากฏบนโทรศัพท์มือถือ หากเราปิดไฟจากโทรศัพท์มือถือ สถานะการปิดไฟจะไปปรากฏบนเครื่องคอมพิวเตอร์พร้อมๆ กันด้วยโดยอัตโนมัติ

*****************************************